宋田皓，王麗君，李彭依，李甜甜，辜曉嵐，顧連兵，*

1徐州醫(yī)科大學(xué)江蘇省麻醉學(xué)重點實驗室，江蘇省麻醉與鎮(zhèn)痛應(yīng)用技術(shù)重點實驗室，江蘇 徐州 221002；2江蘇省腫瘤醫(yī)院，江蘇省腫瘤防治研究所，南京醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院麻醉科，江蘇 南京 210009

單肺通氣（one-lung ventilation，OLV）是現(xiàn)代胸外科手術(shù)麻醉中常用的呼吸管理方法。但OLV屬非生理性通氣方式，非通氣側(cè)肺因缺少氣體交換而發(fā)生肺內(nèi)分流，進而使機體氧合下降，易于發(fā)生低氧血癥［1-3］。既往臨床上通常使用較大潮氣量、較高吸入氧濃度（inspired oxygen fraction，F(xiàn)iO2）等方法預(yù)防低氧血癥。但研究表明，使用較高的FiO2會引起吸收性肺不張、肺部氧化應(yīng)激損傷。目前研究傾向于圍術(shù)期采用保護性通氣策略［4-5］，在保證氧供的前提下盡可能降低FiO2。但OLV期間降低FiO2會增加患者低氧血癥的發(fā)生風(fēng)險。通氣側(cè)肺呼氣末正壓（positive end-expiratory pressure，PEEP）通氣的應(yīng)用可以降低其肺內(nèi)分流、改善患者氧合狀況［6］。因此，OLV期間降低FiO2同時聯(lián)合使用適當(dāng)?shù)腜EEP，理論上既能提高患者氧合又能減輕肺損傷，而究竟采取何種水平的PEEP對患者更加有益目前尚無定論。本研究擬在降低FiO2至60%的條件下于OLV時聯(lián)合使用不同水平的PEEP，以探討該通氣模式對OLV患者氧合及術(shù)后肺部并發(fā)癥（postoperative pulmonary complication，PPC）的影響。

1 對象和方法

1.1 對象

本研究已獲南京醫(yī)科大學(xué)倫理委員會的批準(zhǔn)［倫審號：（2017）550號］，在中國臨床試驗注冊中心注冊（注冊號ChiCTR1900024726），所有患者均簽署知情同意書。本試驗為隨機、對照、單盲、前瞻性試驗，選擇2018年6月—2019年5月在南京醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院擇期全麻下左剖胸行食管癌根治術(shù)患者136例，美國麻醉醫(yī)師協(xié)會（ASA）分級Ⅱ或Ⅲ級，性別不限，49～76歲。排除標(biāo)準(zhǔn)：患者放化療后；重度通氣功能障礙（慢性阻塞性肺病3～4級）；全身感染；術(shù)中輸入血液制品；預(yù)計手術(shù)時間大于6 h或少于2 h。按照排除標(biāo)準(zhǔn)，最終共入組120例患者，采用隨機數(shù)字表法將其隨機平均分為4組，每組30例，設(shè)置FiO2=0.6，A、B、C、D組OLV時PEEP分別為0、5、8、10 cmH2O。

1.2 方法

患者入室后常規(guī)監(jiān)測心電圖、心率（heart rate，HR）、血氧飽和度（SpO2）、呼氣末二氧化碳（PETCO2），并使用氣體監(jiān)測儀（Datex-Ohmeda S/5）監(jiān)測氣道峰壓（peak inspimtory pressure，Ppeak）、平臺壓（plateau airway pressure，Pplat）、肺動態(tài)順應(yīng)性（dynamic compliance，Cdyn）。超聲引導(dǎo)下行右頸內(nèi)靜脈穿刺置管測壓，局麻下橈動脈穿刺置管持續(xù)監(jiān)測動脈血壓。所有患者采用全憑靜脈麻醉，麻醉誘導(dǎo)方案為咪唑安定0.1 mg/kg、芬太尼4 μg/kg、丙泊酚1 mg/kg和順式阿曲庫銨0.2 mg/kg，3 min后可視喉鏡輔助下行左側(cè)雙腔支氣管導(dǎo)管插管（女F32號或F35號，男F37號或F39號），纖維支氣管鏡下確認(rèn)導(dǎo)管位置。支氣管插管后連接麻醉機行機械通氣，設(shè)置通氣模式為容量控制，F(xiàn)iO2=0.6，潮氣量（VT）6 mL/理想體重（ideal body weight，IBW），呼吸頻率（RR）12～14次/min，吸呼比=1∶2，維持PETCO2在35～45 mmHg。IBW計算公式：成年男性IBW=50 kg+0.91×［身高（cm）-152.4］；成年女性IBW=45.5 kg +0.91×［身高（cm）-152.4］。手術(shù)開始時追加芬太尼3 μg/kg，術(shù)中持續(xù)靜脈泵注瑞芬太尼0.2 μg/（kg·min）、丙泊酚4～6 mg/（kg·h）和順式阿曲庫銨0.15 mg/（kg·h），麻醉深度采用Narcotrend監(jiān)測，維持在D2～E1水平。根據(jù)試驗方案，開始OLV時，雙腔管非通氣側(cè)與大氣相通，B、C、D組分別給予通氣側(cè)肺5、8、10 cmH2O PEEP，其余呼吸參數(shù)保持不變。實驗期間，一旦患者SpO2低于90%或動脈血氧分壓（PaO2）≤60 mmHg、低血壓［平均動脈壓（mean arterial pressure，MAP）≤65 mmHg或降低幅度大于20%］持續(xù)時間1 min以上或出現(xiàn)嚴(yán)重的心律失常，則停止使用PEEP并依次進行純氧通氣、非通氣側(cè)肺持續(xù)氣道正壓通氣，必要時恢復(fù)雙肺通氣。開始關(guān)胸時靜脈注射芬太尼2 μg/kg，手法膨肺恢復(fù)雙肺通氣（氣道壓力限制在30 cmH2O以下，膨肺持續(xù)時間30～40 s）。手術(shù)結(jié)束后所有患者均送入ICU，同步間歇指令通氣，待患者清醒，拔除雙腔支氣管導(dǎo)管。

記錄手術(shù)時間、OLV時間、失血量、尿量、補液量；分別于OLV前即刻（T1）、OLV 10 min（T2）、OLV 15 min（T3）、OLV 30 min（T4）、OLV 60 min（T5）、OLV 120 min（T6）抽取橈動脈血和右頸內(nèi)靜脈血各2 mL，在采樣后立刻進行血氣分析并以患者PaO2為主要結(jié)局指標(biāo)。同時記錄MAP、HR、中心靜脈壓（central venous pressure，CVP）、SpO2、Ppeak、Pplat、Cdyn，并按照公式［7］計算肺內(nèi)分流率：Qs/Qt=（CcO2－CaO2）/（CcO2－CvO2），CaO2=（PaO2×0.0031）+（Hb×1.36×SaO2），CvO2=（PvO2×0.0031）+（Hb×1.36×SvO2），CcO2=［FiO2×（PB-PH2O）-PaCO2/R］×0.0031+（Hb×1.36）。其中CcO2為肺毛細血管血氧含量、CaO2為動脈血氧含量，CvO2混合靜脈血氧含量，PvO2為混合靜脈氧分壓，SvO2為靜脈氧飽和度，PB為大氣壓（760 mmHg），PH2O為37 ℃水蒸氣壓（47 mmHg），R為呼吸商（0.8）。計算氣道驅(qū)動壓（driving pressure，DP）［8］：對于無自主呼吸的機械通氣患者，DP=Pplat-PEEP；記錄患者ICU停留時間、術(shù)后第2天臨床肺部感染評分（clinical pulmonary infection score，CPIS）［9］，記錄術(shù)后7 d內(nèi)包括肺部感染、肺不張、急性呼吸窘迫綜合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS）、胸腔積液等PPC的發(fā)生情況，并記錄患者術(shù)后住院天數(shù)。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 24.0軟件進行分析。正態(tài)分布的計量數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（）表示，組間比較采用單因素方差分析，LSD-t檢驗用于組間兩兩比較。組內(nèi)重復(fù)測量數(shù)據(jù)采用重復(fù)測量的方差分析。計數(shù)資料采用例數(shù)（%）表示，組間比較采用χ2檢驗或Fisher確切概率法。P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

本研究共入組120例患者，其中A組有2例患者因在OLV過程中發(fā)生低氧血癥而退出本研究，低氧血癥發(fā)生率為6.7%，B、C、D組均無低氧血癥發(fā)生。最終共納入118例患者統(tǒng)計分析，其中A組28例，B、C、D組各30例。在OLV即刻（T1），4組患者動脈血氣、Qs/Qt、呼吸力學(xué)與血流動力學(xué)指標(biāo)差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。

2.1 一般資料

4組患者的年齡、性別比例、體重指數(shù)（body mass index，BMI）、手術(shù)時間、OLV時間、補液量、失血量及尿量差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（表1）。

2.2 動脈血氣與Qs/Qt指標(biāo)

4組患者PaO2在OLV開始后均呈快速下降，在T4時降至最低點，而后緩慢上升。T2～T6時D組PaO2明顯高于A組、Qs/Qt明顯低于A組（P＜0.05）；T3～T4時C組PaO2明顯高于A組、Qs/Qt明顯低于A組（P＜0.05）；T4時B組PaO2明顯高于A組、Qs/Qt明顯低于A組（P＜0.05）。T2～T5時D組PaO2明顯高于B組（P＜0.05）；T2～T4時D組Qs/Qt明顯低于B組（P＜0.05）。T5時D組PaO2明顯高于C組（P＜0.05，表2）。

表1 4組患者圍術(shù)期一般情況的比較Table 1 Comparison of patients in general and baseline characteristics among the four groups

表2 4組患者動脈血氣結(jié)果及肺內(nèi)分流率比較Table 2 Comparison of the value of arterial blood gas,Qs/Qt among the four groups （）

表2 4組患者動脈血氣結(jié)果及肺內(nèi)分流率比較Table 2 Comparison of the value of arterial blood gas,Qs/Qt among the four groups （）

與A組比較，aP ＜0.05；與B組比較，bP ＜0.05；與C組比較，cP ＜0.05。

2.3 呼吸力學(xué)與血流動力學(xué)指標(biāo)

T2時B、C、D組Ppeak、Pplat明顯高于A組（P＜0.05），D組Ppeak、Pplat明顯高于B組（P＜0.05）。T3～T6時D組Ppeak、Pplat明顯高于A、B、C組（P＜0.05）。T2～T6時B、C、D組DP明顯低于A組（P＜0.05）。T2～T5時C、D組DP明顯低于B組（P＜0.05）。T4～T6時C、D組Cdyn明顯高于A、B組（P＜0.05）。T2～T6時C、D組CVP明顯高于A、B組（P＜0.05）。4組間各時間點的MAP、HR差異無統(tǒng)計學(xué)意義（表3）。

2.4 預(yù)后指標(biāo)

4組患者術(shù)后均無ARDS、急性呼吸衰竭等需非計劃性使用有創(chuàng)或無創(chuàng)機械通氣情況發(fā)生。B、C、D組術(shù)后第2天CPIS明顯低于A組（P＜0.05）。術(shù)后7 d內(nèi)A組2例（7.1%）患者出現(xiàn)膿胸；B、C組各出現(xiàn)肺部感染1例（3.3%）；D組1例（3.3%）患者出現(xiàn)肺部感染，1例（3.3%）患者出現(xiàn)胸腔積液，各組PPC發(fā)生率差異無統(tǒng)計學(xué)意義。ICU停留天數(shù)、術(shù)后住院天數(shù)差異無統(tǒng)計學(xué)意義（表4）。

3 討論

術(shù)中吸入較高濃度的氧氣對患者的不良影響已經(jīng)日漸引起臨床醫(yī)師的重視。研究表明，高氧性肺損傷與PaO2的高低（尤其是PaO2＞450 mmHg或者FiO2＞60%）和暴露時間的長短呈正比［10］，而OLV期間較大潮氣量、純氧吸入、高氣道壓及OLV持續(xù)時間是患者術(shù)后發(fā)生ARDS的獨立危險因素［11］，本研究組既往動物實驗顯示，兔OLV時吸入60%氧氣3 h后，兔肺組織病理組織學(xué)損傷評分較100% FiO2有所減輕［12］；進一步的臨床研究發(fā)現(xiàn)，60%FiO2應(yīng)用于胸科手術(shù)麻醉OLV中時，有25%的患者因SpO2降至90%～95%而恢復(fù)純氧通氣，但使用60%FiO2實驗組術(shù)后肺部感染的發(fā)生率較之純氧組降低近50%［13］，因此，我們認(rèn)為降低OLV期間的FiO2對胸科手術(shù)患者的肺保護很有價值。在此基礎(chǔ)上，本研究繼續(xù)選擇60% FiO2進行深入研究。數(shù)據(jù)顯示A組有2例在OLV 15 min后發(fā)生低氧血癥，再次提示OLV期間降低FiO2應(yīng)當(dāng)警惕低氧血癥的發(fā)生風(fēng)險增加。對通氣側(cè)肺使用PEEP通氣，可通過擴張萎陷的肺泡、增加肺功能殘氣量而有效預(yù)防肺不張、降低肺內(nèi)分流并改善氧合。因此，在降低FiO2時聯(lián)合適當(dāng)?shù)腜EEP，從理論上來說可在維持患者滿意氧合的基礎(chǔ)上減輕肺損傷。

表3 4組患者呼吸力學(xué)及血流動力學(xué)結(jié)果比較Table 3 Comparison of the value of respiratory mechanics,hemodynamics among the four groups （）

與A組比較，aP ＜0.05；與B組比較，bP ＜0.05；與C組比較，cP ＜0.05。

表4 4組患者術(shù)后情況比較Table 4 Comparison of prognosis among the four groups

OLV時最適合患者的PEEP水平?jīng)]有絕對的標(biāo)準(zhǔn)，過低的PEEP作用有限，過高的PEEP會增加胸腔內(nèi)壓，使靜脈回流受阻，導(dǎo)致心輸出量減少。OLV期間小潮氣量、限制氣道壓力、增加PEEP等措施可以減輕患者急性肺損傷的風(fēng)險［14］。Choi等［15］研究顯示8 cmH2O PEEP應(yīng)用于胸腔鏡手術(shù)OLV期間，能顯著改善肺動態(tài)順應(yīng)性，對血流動力學(xué)無明顯影響，且聯(lián)合OLV前肺泡復(fù)張能明顯改善患者氧合。Spadaro等［16］在VT5～6 mL/kg、純氧條件下對41例OLV患者的研究結(jié)果顯示，OLV后當(dāng)逐漸提高PEEP至10 cmH2O時，氧合及肺內(nèi)分流明顯改善，同時血流動力學(xué)較前無明顯變化。本研究結(jié)果顯示，D組患者自O(shè)LV 10 min后PaO2便持續(xù)高于其他各組，分流率也顯著降低。隨著時間的延續(xù)，C組、B組PaO2與分流率也都相繼明顯改善，至OLV 30 min時，3個實驗組均與對照組出現(xiàn)明顯差異，提示在60%FiO2條件下，5、8和10 cmH2O的PEEP均可顯著改善OLV期間的氧合和肺內(nèi)分流；并且，隨著PEEP水平的升高，其改善效應(yīng)出現(xiàn)得更早，效應(yīng)也更顯著。同時，患者肺動態(tài)順應(yīng)性也有所改善，其中以使用8 cmH2O和10 cmH2O的PEEP改善效果較明顯。在OLV 10 min后，C、D組CVP較A、B組顯著升高，推測與剖胸側(cè)病理生理改變以及PEEP的使用均有一定關(guān)系，各組其余血流動力學(xué)指標(biāo)無顯著差異，但D組有2例在關(guān)閉胸腔恢復(fù)雙肺通氣后出現(xiàn)短暫的血壓下降（降幅超過20%），推測與關(guān)胸后胸腔壓力進一步增加相關(guān)，停用PEEP通氣后，血壓回升至正常范圍內(nèi)，提示在使用10 cmH2O的PEEP時需要密切關(guān)注其對血流動力學(xué)的影響。

CPIS綜合了臨床、影像學(xué)和微生物學(xué)標(biāo)準(zhǔn)等來評估感染的嚴(yán)重程度、療效和預(yù)后，對早期肺部感染的診斷和預(yù)后評價有較大的臨床應(yīng)用價值［9］。圍術(shù)期機械通氣相關(guān)的肺部并發(fā)癥多在術(shù)后5～7 d內(nèi)發(fā)生。本研究中，4組患者7 d內(nèi)PPC發(fā)生率無明顯差異，但B、C、D組術(shù)后2 d的CPIS評分顯著低于A組。Bluth等［17］一項多中心隨機對照研究納入了1 976例肥胖患者，根據(jù)機械通氣時PEEP水平，分為低水平PEEP組（4 cmH2O）和高水平PEEP組（12 cmH2O），結(jié)果表明兩組間PPC發(fā)生率并無明顯差異，本研究結(jié)果與其一致。本研究中A組（0 cmH2O）患者與其他3組PPC發(fā)生率無明顯差異。其可能原因是既往OLV的相關(guān)研究通常是在吸入純氧下進行，而本研究是在FiO2為60%條件下進行，此保護性通氣措施已降低患者PPC發(fā)生風(fēng)險，且本研究以患者主要結(jié)局指標(biāo)PaO2來計算樣本量，此樣本量對于發(fā)生率較低的PPC而言尚不足以產(chǎn)生統(tǒng)計學(xué)差異。同時B、C、D組DP在OLV后均較A組降低，C、D組在OLV后60 min也較B組產(chǎn)生明顯差異。DP是對抗呼吸系統(tǒng)的彈性阻力，驅(qū)動患者呼吸系統(tǒng)擴張的直接動力，回顧性分析顯示DP的降低與ARDS患者病死率之間顯著正相關(guān)，而VT、PEEP或Pplat的個體變化與生存率無關(guān)，只有當(dāng)其是導(dǎo)致驅(qū)動壓力降低的影響因素之一時，PEEP等因素才與生存率有關(guān)［8］。也有研究表明，術(shù)中DP升高，術(shù)后肺部感染的風(fēng)險也隨之上升［18］。Neto等［19］的一項針對接受外科手術(shù)患者的Meta分析顯示，DP增加是PPC的一個顯著預(yù)測因素。本研究結(jié)果顯示B、C、D組DP在OLV后均較A組降低，與CPIS評分趨勢基本一致，并且DP隨著PEEP水平的升高改善效應(yīng)更顯著。

本研究也有局限性。第一，本研究為單中心臨床研究，且目前臨床上已經(jīng)采取多種措施綜合預(yù)防圍術(shù)期肺部并發(fā)癥，其發(fā)生率較過去已經(jīng)大幅度降低，同時本研究并未以PPC發(fā)生率或DP變化作為主要結(jié)局指標(biāo)。因此以患者主要結(jié)局指標(biāo)PaO2來計算的樣本量對于預(yù)后等指標(biāo)的統(tǒng)計結(jié)果來說可能有一定偏倚。第二，現(xiàn)有結(jié)果顯示增加PEEP的短期生理效應(yīng)是有益的，但本研究并未進行遠期隨訪，仍需進一步研究與長期隨訪證明OLV與10 cmH2O PEEP聯(lián)合應(yīng)用是否會對患者的遠期術(shù)后結(jié)局產(chǎn)生影響。

綜上所述，OLV時FiO2為60%條件下，聯(lián)合5、8、10 cmH2O PEEP均可改善氧合、降低肺內(nèi)分流、增加肺動態(tài)順應(yīng)性，降低驅(qū)動壓及CPIS，從而具有一定的肺保護作用，其中10 cmH2O PEEP改善氧合的效應(yīng)出現(xiàn)得更早，效果更佳。